萬果果

（河南廣播電視臺衛(wèi)星傳輸中心，河南 鄭州 450000）

0 引言

廣播電視衛(wèi)星地球站的天饋線系統(tǒng)主要負責將微波信號定向輻射至同步軌道的廣播電視通信衛(wèi)星，也用來監(jiān)測衛(wèi)星轉發(fā)器對地面覆蓋的信號質(zhì)量，是收發(fā)廣播電視衛(wèi)星信號的重要設施，是保障地球站安全播出的重要環(huán)節(jié)。天饋線系統(tǒng)一般安裝在室外，工作環(huán)境相對惡劣，因此更需要加強維護。細致周密的日常維護能有效降低天饋線系統(tǒng)的故障率，完善合理的故障處置預案能顯著提高搶修效率，全面詳實的技術檔案便于全面掌握設備設施的運行狀態(tài)，從而確保其長期穩(wěn)定運行。本文從實際工作出發(fā)，總結了地球站天饋線系統(tǒng)常見故障的處置方法和日常維護規(guī)范，并提出對維護檔案進行電子化歸檔，促進維護檢修的科學化、規(guī)范化、數(shù)據(jù)化。

1 天饋線系統(tǒng)組成

天饋線系統(tǒng)主要由衛(wèi)星天線、饋線、線纜橋架、天線驅(qū)動器（Antenna Drive Unit，ADU）、天線控制器（Antenna Control Unit，ACU）、追蹤接收機、波導充氣機、避雷裝置以及天線除冰雪裝置（南方無降雪天氣的區(qū)域不需要）等組成。衛(wèi)星天線可細分為主反射面、副反射面、饋源、座架、俯仰驅(qū)動結構、方位驅(qū)動結構、俯仰限位、方位限位及支撐腿等。天線結構如圖1 所示。饋線可細分為矩形波導、軟波導、橢圓波導及其他連接件等。

圖1 衛(wèi)星天線結構圖

2 天饋線系統(tǒng)常見故障的分析及處理

天饋線系統(tǒng)通常處于比較穩(wěn)定的靜止狀態(tài)，可是一旦出現(xiàn)故障，恢復時間是比較長的，因此配置備用天線很重要。同時，制定一套行之有效的故障應急維修預案，能有效縮短故障處置時間，確保天饋線系統(tǒng)的安全運行。

2.1 通信異?；蛲蝗恢袛?/h3>

當?shù)厍蛘旧舷滦型ㄐ虐l(fā)生異?；蛲蝗恢袛啵紫冗M行應急切換，在第一時間搶通信號，然后通過網(wǎng)管和視音頻告警系統(tǒng)排查是信源問題還是上行設備出現(xiàn)故障。如果可以排除上述故障，則應對天饋線系統(tǒng)進行檢查。天饋線系統(tǒng)機械[1]故障的檢查及處理步驟如下。

（1）在確定上行鏈路設備工作正常的情況下，查看高功放的反射功率是否正常。如果反射功率上升，則進行檢查步驟（2）和步驟（6），如果正常則繼續(xù)檢查其他原因。

（2）檢查波導充氣機工作是否正常。如果不正常，按步驟（3）進一步檢查；如果正常，則繼續(xù)檢查其他原因。

（3）檢查軟波導是否出現(xiàn)裂縫或斷開。如果是，則應關閉高功放，立即更換此軟波導；如果正常則繼續(xù)步驟（4）。

（4）檢查饋源膜是否破損進水。如果發(fā)現(xiàn)破損，則應關閉高功放和充氣機，如果是雨雪天氣，應用雨衣或塑料膜等防水材料蓋住饋源喇叭口防止進水，待降水停止后，對饋源內(nèi)部進行清理并更換饋源膜；如果未發(fā)現(xiàn)破損，則繼續(xù)檢查其他原因。

（5）檢查波導充氣機干燥劑是否失效。如果已經(jīng)失效，則可能是由于波導管內(nèi)潮氣得不到吸收，緩慢積攢冷凝水所致，應關閉高功放和波導充氣機，然后對波導可能積水的部位進行拆解清理并更換波導充氣機干燥劑。

（6）檢查波導是否衰減過大。如果是，則分段檢查波導是否出現(xiàn)損壞，并及時更換故障波導。

（7）如果以上檢查都正常，應對天線的俯仰角、方位角以及極化角進行檢查，看是否出現(xiàn)偏離。

需要注意的是，維修期間，如需對天饋線系統(tǒng)進行帶載測試，則不能使天線對準衛(wèi)星，以避免造成同頻干擾。

2.2 波導充氣故障

地球站天饋線系統(tǒng)的波導連接主要由硬波導、軟波導及橢圓波導組成。其中，硬波導又可細分為E 面彎頭、H 面彎頭、扭波導以及橢矩轉換波導等，法蘭接口較多，難以實現(xiàn)完美的密閉效果，為使波導管內(nèi)保持干燥、干凈的工作環(huán)境，必須配備波導充氣機，通過充氣耦合波導向波導管內(nèi)輸送干燥空氣并加壓。如果波導充氣機在運行中出現(xiàn)充氣間隔明顯縮短、壓力下降過快或持續(xù)充氣無法達到設定氣壓等情況，可按以下步驟進行判斷處理。

（1）檢查波導充氣機本身是否出現(xiàn)故障。如出現(xiàn)壓力過大或不能自動啟停等情況，應及時聯(lián)系廠家維修或更換；如運行正常，則繼續(xù)檢查其他原因。

（2）檢查波導充氣機與充氣耦合波導的連接管是否破損或斷開連接。如果是，則立即更換充氣管并緊固連接口。

（3）檢查波導隔離窗是否發(fā)生破損，偶爾可能因波導拉弧造成隔離窗受損破裂，從而造成漏氣。如果發(fā)生破損應及時更換。

（4）檢查喇叭口饋源膜[2]是否出現(xiàn)裂縫等損傷。如果有損傷且遇到雨雪天氣，應用雨衣或塑料膜等防水材料蓋住饋源喇叭口防止進水，待降水停止后，對饋源內(nèi)部進行清理并更換饋源膜；如果未發(fā)現(xiàn)破損，則繼續(xù)檢查其他原因。

（5）檢查軟波導是否出現(xiàn)裂縫。如果有，則立即更換受損傷的軟波導。

（6）檢查每一個波導連接口是否出現(xiàn)漏氣。如果有，則應更換密封墊圈，使用704 密封膠對波導連接口進行密封，待密封膠完全固化后（一般24 小時左右，視環(huán)境溫濕度時間會有浮動）再開啟波導充氣機進行充氣測試。

3 天饋線系統(tǒng)的日常檢查及維護

天饋線系統(tǒng)的日常檢修和維護[3]工作，一方面在于做好日常保養(yǎng)，使系統(tǒng)各部件處于健康狀態(tài)；另一方面在于提前發(fā)現(xiàn)問題，將隱患消滅在萌芽期，降低設備故障率，使系統(tǒng)實時工作在最佳狀態(tài)。

3.1 天饋線的檢查及維護

天饋線的檢查及維護工作一般有如下要點。

（1）在條件允許的情況下，可定期大范圍轉動天線的方位和俯仰角度，以測試機械轉動部分的工作狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)絲杠或軸承異響、角度指示偏差等異常情況，應立即進行細致排查和維修。

（2）每年定期或在需要大范圍轉動天線前應對方位、俯仰硬限位開關進行檢查，如限位失靈，應禁止天線轉動操作，即時排查故障，避免發(fā)生重大事故。

（3）每年對天線座架各部分螺栓進行檢查，看連接有無松動或損傷，如發(fā)現(xiàn)異常，應及時緊固并更換出現(xiàn)損傷的螺栓。

（4）每隔兩年，用汽油對天線的方位絲杠、俯仰絲杠、方位轉動軸、俯仰轉動軸及電機齒輪等結構件進行清洗，并充分涂抹二硫化鉬潤滑劑。減速機應采用極壓鋰基潤滑脂。

（5）每隔3 至4 年（視使用情況而定），對天線反射面和座架結構表面進行噴漆處理。噴漆前應將起皮脫落的漆膜和銹跡打磨掉，對于露出金屬層的位置，應先涂環(huán)氧鋅黃底漆做防銹處理，最后用白色醇酸磁漆對天線進行噴涂[4]。

（6）波導連接器件中的軟波導最易老化受損，應定期檢查軟波導的老化和受損程度，發(fā)現(xiàn)異常及時更換。

（7）定期使用測溫槍或熱像儀對波導溫度進行測試，如有異常能及時發(fā)現(xiàn)異態(tài)波導并進行更換。

（8）如遇大雪天氣，應及時對天線主反射面和饋源膜進行除雪，減少積雪對天線收發(fā)信號造成的影響。

（9）定期檢查饋源膜，查看是否出現(xiàn)破損。一旦發(fā)現(xiàn)裂縫或密封不嚴要及時更換，避免雨雪天氣饋源進水造成重大損失。

（10）每日定時檢查充氣機的工作狀態(tài)，查看干燥劑是否失效，記錄充氣間隔時間。

（11）定期檢查避雷器狀態(tài)，雷雨天氣應加強巡檢，發(fā)現(xiàn)失效須及時更換。

另外需要注意的是，如果需要人員登上天線主反射面進行作業(yè)，工作人員應穿軟膠平底鞋，避免刮傷天線，且應盡量減少在主反射面上同時作業(yè)的人數(shù)。人員行走時應沿筋條移動，避免超重而造成主反射面變形，影響天線指標。

3.2 饋源膜的更換方法

天線喇叭口的饋源膜能夠為饋源筒內(nèi)的波紋喇叭提供防護，避免有異物或雨水進入。其一般為聚四氟乙烯材料，容易因受到外力（如冰雹、高空墜物等）出現(xiàn)破損，一旦破損進水，可能造成天線長時間無法使用。因此，一旦發(fā)現(xiàn)饋源膜老化或破損，應及時進行更換，避免造成更大的損失。下面介紹饋源膜的更換步驟和方法。

（1）確保要更換饋源膜的天線不在發(fā)射狀態(tài)，避免大功率微波對工作人員造成傷害。

（2）準備好尺寸合適的新饋源膜，檢查確認新饋源膜無損傷，準備好螺絲刀、扳手、裁紙刀、棉布及密封膠等工具。

（3）去除原先涂抹的密封膠。

（4）用螺絲刀取下固定螺絲和壓環(huán)，取下舊饋源膜。取下時應注意不要將異物掉入喇叭口。

（5）檢查喇叭口內(nèi)是否有異物，如果有，則小心去除，用干凈的棉布將喇叭口擦拭干凈。

（6）小心謹慎地將新饋源膜、壓環(huán)、墊片及螺絲依次裝回。安裝過程中，如遇到螺絲或墊片等異物掉落，務必檢查其是否掉入喇叭口，如果有，必須將其取出。

（7）緊固螺絲，使饋源膜和壓環(huán)緊密接觸。

（8）對壓環(huán)、饋源膜、螺絲和饋源筒的接縫處滿涂704 密封膠，切實起到密封效果。

（9）待密封膠完全固化后開啟波導充氣機，檢查充氣間隔，判斷饋源膜的密封效果。

3.3 天線控制器（ACU）和追蹤接收機的日常維護

天線控制器（ACU）和追蹤接收機的日常維護主要有以下要點。

（1）每周檢查機箱溫度。機箱溫度一般不應高于39 ℃，如超過，應檢查環(huán)境溫度是否過高或者機箱散熱風扇是否損壞。

（2）每兩周清理一遍濾網(wǎng)，清理周期可視環(huán)境潔凈程度適當調(diào)整。

（3）每年對機箱內(nèi)部進行除塵。

（4）每年對追蹤接收機的輸出斜率進行檢查。

3.4 天線驅(qū)動器（ADU）的日常維護

天線驅(qū)動器（ADU）的日常維護主要有以下要點。

（1）每年對機箱內(nèi)部進行除塵。

（2）檢查干燥劑是否有效，如失效應盡快換新。

（3）用萬用表對ADU 的輸入交流電壓進行測量，看是否在正常范圍。若測量結果異常，需要及時檢修。

4 建立天饋線系統(tǒng)維護檔案

廣播電視衛(wèi)星地球站應為天饋線系統(tǒng)建立完善的維護檔案。維護檔案涵蓋設備的整個生命周期。檔案內(nèi)容包括設備設施的登記表、體檢表、維護表、維修表及指標測試表等，并宜對檔案資料進行電子化歸檔，便于日后查閱利用，更好地服務于維護工作。詳實的檢修維護信息記錄，有利于實現(xiàn)設備維護的規(guī)范化，有利于全面掌握設備運行的健康狀況，有利于快速地進行故障分析，有利于總結設備維護經(jīng)驗，還能夠為備品備件的配置提供重要依據(jù)，從而實現(xiàn)精準、高效、高質(zhì)的天饋線系統(tǒng)維護[5]。

5 結語

天饋線系統(tǒng)是廣播電視衛(wèi)星地球站安全播出的重要保障，涉及環(huán)節(jié)眾多，結構復雜，維護維修工作對工作人員的技術水平要求較高。日常工作中，相關人員要高度重視天饋線系統(tǒng)的維護工作，建立維護制度，加強技術人員的培訓與演練，制訂嚴謹務實的檢修維護計劃，并責任到人、強化執(zhí)行落實，日常維護工作應做到及時發(fā)現(xiàn)問題并妥善處理，防患于未然。本文歸納的故障分析處理方法和檢修維護方法具有較強的實用性和規(guī)范性，能夠有效降低設備故障率，切實提高系統(tǒng)維護效率，確保天饋線系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行，進一步提升安全播出保障能力。